JP4857822B2 - Droplet discharge head and droplet discharge apparatus - Google Patents
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本発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッド及びその液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置に関する。 The present invention relates to a droplet discharge head that discharges droplets and a droplet discharge apparatus that includes the droplet discharge head.
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドとしては、供給路から圧力室へ供給されたインクを加圧して、その圧力室と連通するノズルからインク滴を吐出し、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録ヘッドが知られている。 As a droplet discharge head that discharges droplets, ink jet recording is performed by pressurizing ink supplied from a supply path to a pressure chamber, discharging ink droplets from nozzles communicating with the pressure chamber, and recording an image on a recording medium. The head is known.
このようなインクジェット記録ヘッドにおいては、インクを濾過する濾過フィルタが、各ノズルに1対1で対応して、供給路の上流側に設けられたインクジェット記録ヘッドが提案されている(特許文献1及び2参照)。
上記のように、濾過フィルタが設けられたインクジェット記録ヘッドにおいては、ノズルからインク供給路までの間で形成される振動系と、インク供給路から濾過フィルタまでの間で形成される振動系とが、組み合わさった形となる。 As described above, in an ink jet recording head provided with a filtration filter, a vibration system formed between the nozzle and the ink supply path and a vibration system formed between the ink supply path and the filtration filter are provided. , The combined form.
これまでの、濾過フィルタが設けられていないインクジェット記録ヘッドの構造では、ノズルからインク供給路までの間で形成される振動系のみを考慮して、インクジェット記録ヘッドの構造及び駆動波形を決定していた。 In the conventional structure of an ink jet recording head without a filter, the structure and driving waveform of the ink jet recording head are determined in consideration of only the vibration system formed between the nozzle and the ink supply path. It was.
前述のように、濾過フィルタをノズルごとで持つインクジェットヘッドにおいて、従来の方式で構造を決定すると、濾過フィルタからインク供給路までの振動系で形成される圧力波の振動が、ノズルからインク供給路までの振動系で形成される圧力波の振動に重なる。 As described above, in an inkjet head having a filtration filter for each nozzle, when the structure is determined by the conventional method, the vibration of the pressure wave formed by the vibration system from the filtration filter to the ink supply path is generated from the nozzle to the ink supply path. It overlaps with the vibration of the pressure wave formed in the vibration system up to.
このため、圧力の残響を抑制するために、印加する駆動信号の駆動波形が複雑なものとなってしまい、課題となる。 For this reason, in order to suppress the reverberation of a pressure, the drive waveform of the drive signal to apply becomes a complicated thing, and becomes a subject.
本発明は、上記事実を考慮し、各ノズルに対応して濾過フィルタを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、印加する駆動信号に複雑な駆動波形を用いずに、圧力波の残響を抑制できるようにすることを目的とする。 In consideration of the above fact, the present invention can suppress the reverberation of a pressure wave without using a complicated driving waveform as a driving signal to be applied in a droplet discharge head having a filtration filter corresponding to each nozzle. The purpose is to do.
本発明の請求項1に係る液滴吐出ヘッドは、複数の圧力室とそれぞれ連通し、圧力が付与された圧力室内の液体を吐出するノズルと、前記圧力室の上流側にそれぞれ設けられた通路と前記圧力室とをそれぞれ連通させ、前記通路から送られる液体を前記圧力室へ供給する供給路と、前記通路にそれぞれ設けられ、前記液体を濾過する濾過フィルタと、を備えた液滴吐出ヘッドであって、前記ノズルから前記供給路までの間で形成される第1振動系の共振周波数をfc、前記濾過フィルタから前記供給路の間で形成される第2振動系の共振周波数をfoとした場合、(n−0.3)×fc≦fo≦(n+0.3)×fc(nは、正の整数)であることを特徴とする。 A droplet discharge head according to a first aspect of the present invention includes a nozzle that communicates with a plurality of pressure chambers, discharges liquid in a pressure chamber to which pressure is applied, and a passage provided on the upstream side of the pressure chamber. And the pressure chamber, and a liquid supply head for supplying the liquid sent from the passage to the pressure chamber, and a filtration filter provided in the passage for filtering the liquid. The resonance frequency of the first vibration system formed between the nozzle and the supply path is fc, and the resonance frequency of the second vibration system formed between the filtration filter and the supply path is fo. In this case, (n−0.3) × fc ≦ fo ≦ (n + 0.3) × fc (n is a positive integer).
この構成によれば、通路にそれぞれ設けられた濾過フィルタが、液体を濾過し、通路から供給路へ液体が送られる。供給路へ送られた液体は、圧力室へ供給される。圧力室内の液体は、圧力が付与されてノズルから吐出する。 According to this configuration, the filter provided in each passage filters the liquid, and the liquid is sent from the passage to the supply path. The liquid sent to the supply path is supplied to the pressure chamber. The liquid in the pressure chamber is discharged from the nozzle under pressure.
ここで、本発明の請求項1の構成では、ノズルから供給路までの間で形成される第1振動系の共振周波数をfc、濾過フィルタから供給路の間で形成される第2振動系の共振周波数をfoとした場合、(n−0.3)×fc≦fo≦(n+0.3)×fc(nは、正の整数)の関係が成立する。 Here, in the first aspect of the present invention, the resonance frequency of the first vibration system formed between the nozzle and the supply path is fc, and the second vibration system formed between the filtration filter and the supply path. When the resonance frequency is fo, a relationship of (n−0.3) × fc ≦ fo ≦ (n + 0.3) × fc (n is a positive integer) is established.
このように、請求項1の構成では、第2振動系の共振周波数foが、第1振動系の共振周波数fcの整数倍もしくは、整数倍の近似値と等しくされているので、第2振動系による振動及び第1振動系による振動の節の部分がほぼ一致し、液体が吐出された後に、第1振動系により生じる残響及び第2振動系により生じる残響を打ち消すために印加する駆動信号のタイミングをほぼ一致させることができる。 Thus, in the configuration of the first aspect, since the resonance frequency fo of the second vibration system is equal to an integral multiple of the resonance frequency fc of the first vibration system or an approximate value of an integer multiple, the second vibration system The timing of the drive signal to be applied to cancel the reverberation generated by the first vibration system and the reverberation generated by the second vibration system after the vibration of the first vibration system and the node of the vibration of the first vibration system are substantially coincident and the liquid is ejected. Can be substantially matched.
残響を打ち消すタイミングをほぼ一致させられるので、圧力室内の液体に圧力を付与する圧電アクチュエータに印加する駆動信号の駆動波形が複雑化することなく、圧力波の残響を抑制できる。 Since the timing for canceling the reverberation can be made substantially the same, the reverberation of the pressure wave can be suppressed without complicating the drive waveform of the drive signal applied to the piezoelectric actuator that applies pressure to the liquid in the pressure chamber.
なお、第2振動系の共振周波数foが、第1振動系の共振周波数fcの整数倍と完全一致する場合に限られず、第2振動系の共振周波数foが、第1振動系の共振周波数fcの(n−0.3)倍〜(n+0.3)倍の範囲内にあれば、印加する駆動信号に複雑な駆動波形を用いずに、圧力波の残響を抑制できる。これに対して、第2振動系の共振周波数foが、第1振動系の共振周波数fcの(n−0.3)倍〜(n+0.3)倍の範囲外の場合において、圧力波の残響を抑制するためには、残響を打ち消すタイミングを大きくずらす必要があり、印加する駆動信号の駆動波形が複雑化してしまう。 The resonance frequency fo of the second vibration system is not limited to the case where the resonance frequency fo of the second vibration system completely coincides with an integer multiple of the resonance frequency fc of the first vibration system, and the resonance frequency fo of the second vibration system is the resonance frequency fc of the first vibration system. In the range of (n−0.3) times to (n + 0.3) times, the reverberation of the pressure wave can be suppressed without using a complicated drive waveform for the applied drive signal. On the other hand, when the resonance frequency fo of the second vibration system is outside the range of (n−0.3) to (n + 0.3) times the resonance frequency fc of the first vibration system, the reverberation of the pressure wave In order to suppress this, it is necessary to largely shift the timing for canceling the reverberation, and the drive waveform of the drive signal to be applied becomes complicated.
本発明の請求項2に係る液滴吐出装置は、請求項1に記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a liquid droplet ejection apparatus comprising the liquid droplet ejection head according to the first aspect.
本発明は、上記構成としたので、印加する駆動信号に複雑な駆動波形を用いずに、圧力波の残響を抑制できる。 Since the present invention has the above-described configuration, the reverberation of the pressure wave can be suppressed without using a complicated drive waveform for the drive signal to be applied.
以下に、本発明の液滴吐出ヘッド及びその液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment according to a droplet discharge head of the present invention and a droplet discharge apparatus including the droplet discharge head will be described with reference to the drawings.
本実施形態では、液滴を吐出する液滴吐出ヘッド及びその液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置として、インクを吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録ヘッド及びそのインクジェット記録ヘッドを備えるインクジェット記録装置について説明する。 In the present embodiment, a droplet discharge head that discharges droplets and a droplet discharge device that includes the droplet discharge head include an inkjet recording head that discharges ink and records an image on a recording medium, and the inkjet recording head. An ink jet recording apparatus will be described.
まず、図1を用いて、インクジェット記録装置10の概要を説明する。なお、記録媒体は記録紙Pとして説明する。また、図1では、インクジェット記録装置10における記録紙Pの搬送方向を副走査方向として矢印Sで表し、その搬送方向と直交する方向を主走査方向として矢印Mで表す。
First, the outline of the ink
図1に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録装置10は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各インクジェット記録ヘッド30を搭載するキャリッジ12を備えている。キャリッジ12は、記録紙Pの搬送方向上流側に一対のブラケット14が突設されており(図では片側のブラケット14のみを示している)、この一対のブラケット14にそれぞれ形成された円形孔14Aには、主走査方向に架設されたシャフト20が挿通されている。
As shown in FIG. 1, an ink
キャリッジ12に対し主走査方向の両端側には、主走査機構を構成する駆動プーリー(図示省略)と従動プーリー(図示省略)が配設されている。これらの駆動プーリーと従動プーリーとに巻回されて、主走査方向に走行するタイミングベルト22の一部が、キャリッジ12に固定されている。これにより、キャリッジ12は、駆動プーリーの回転駆動によってタイミングベルト22が主走査方向に走行すると、一対のブラケット14がシャフト20にガイドされて主走査方向に往復移動する。
A driving pulley (not shown) and a driven pulley (not shown) constituting the main scanning mechanism are disposed on both ends in the main scanning direction with respect to the
インクジェット記録装置10の前側下部には、画像記録前の記録紙Pを束状にして収納しておく給紙トレイ26が設けられている。この給紙トレイ26の上方には、上記各色のインクジェット記録ヘッド30によって画像が記録された記録紙Pが排出される排紙トレイ28が設けられている。また、キャリッジ12及びシャフト20の下方には、給紙トレイ26から1枚ずつ給紙された記録紙Pを所定のピッチで副走査方向へ搬送する搬送ローラー及び排出ローラーからなる副走査機構18が設けられている。
A paper feed tray 26 for storing recording paper P before image recording in a bundle is provided at the lower front side of the
その他、このインクジェット記録装置10には、画像記録時において各種設定を行うコントロールパネル24や、メンテナンスステーション(図示省略)等が設けられている。メンテナンスステーションは、キャップ部材、吸引ポンプ、ダミージェット受け、クリーニング機構等を含んで構成されており、吸引回復動作、ダミージェット動作、クリーニング動作等のメンテナンス動作を行うようになっている。
In addition, the
また、各色のインクジェット記録ヘッド30の下面(インク吐出面)には、記録紙Pと対向するように、インク滴を吐出する複数のノズル46(図2参照)が形成されている。
Also, a plurality of nozzles 46 (see FIG. 2) for ejecting ink droplets are formed on the lower surface (ink ejection surface) of the ink
本実施形態に係るインクジェット記録装置10は、以上のように構成された所謂、Partial Width Array(PWA)タイプのインクジェット記録装置であり、以下のように動作する。
The ink
すなわち、本実施形態に係るインクジェット記録装置10では、インクジェット記録ヘッド30が主走査機構によって主走査方向に移動しながら、インクジェット記録ヘッド30のノズル46から記録紙Pへ選択的にインク滴を吐出することにより、所定のバンド領域に対して画像データに基づく画像の一部が記録される。
That is, in the ink
そして、主走査方向への1回の移動が終了すると、記録紙Pは、副走査機構18によって副走査方向に所定ピッチ搬送され、再びインクジェット記録ヘッド30が主走査方向(前述とは反対方向)に移動しながら、次のバンド領域に対して画像データに基づく画像の一部が記録されるようになっており、このような動作を複数回繰り返すことによって、記録紙Pに画像データに基づく全体画像がフルカラーで記録される。
When one movement in the main scanning direction is completed, the recording paper P is conveyed by a predetermined pitch in the sub scanning direction by the
次に、本実施形態に係るインクジェット記録装置10に搭載されたインクジェット記録ヘッド30について説明する。
Next, the ink
本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド30は、図2、図3(B)に示すように、ノズルプレート32、第1連通路プレート34、圧力室プレート36、振動板38、供給路プレート40、第2連通路プレート42、濾過フィルタプレート44を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3B, the ink
ノズルプレート32、第1連通路プレート34、圧力室プレート36、振動板38、供給路プレート40、第2連通路プレート42、濾過フィルタプレート44は、この順に積層され、各プレートが互いに接合されている。
The
ノズルプレート32には、図2、図3(A)、(B)に示すように、円形貫通孔からなる複数のノズル46が形成されており、これらのノズル46は所定の間隔でマトリックス状に配置されている。
As shown in FIGS. 2, 3A and 3B, the
第1連通路プレート34には、ノズルプレート32の各ノズル46に対応する上方位置に、ノズル径よりも少し大径の円形貫通孔からなる第1連通路48がそれぞれ形成されている。この第1連通路48は、ノズル46と連通し、第1連通路48からノズル46へインクが流通可能となっている。
In the first
圧力室プレート36には、第1連通路プレート34の各第1連通路48の上方位置に、上下方向に開放された空洞部51がそれぞれ形成されている。
In the
圧力室プレート36が、第1連通路プレート34と振動板38との間に挟まれて接合され、空洞部51の開放下部が、第1連通路プレート34に覆われると共に、空洞部51の開放上部が、振動板38に覆われる。これにより、所定の大きさの空間とされた圧力室50が形成される。この圧力室50の一端部が第1連通路48と連通し、圧力室50から第1連通路48へインクが流通可能となっている。
The
振動板38には、圧力室プレート36の圧力室50の他端部の上方位置に、円形貫通孔からなる嵌合孔58がそれぞれ形成されている。
The
供給路プレート40には、振動板38の嵌合孔58に対応する上方位置に、嵌合孔58の径よりも少し小径の円形貫通孔からなる供給路52がそれぞれ形成されている。供給路52の外周部には、振動板38側(下方)へ突出する突出部60が形成されており、この突出部60が、嵌合孔58に嵌合するように構成されている。供給路52は、圧力室50の他端部と連通し、供給路52から圧力室50へインクを供給可能となっている。
In the
また、供給路プレート40には、圧力室50の上方に、所定の大きさの空間とされた空間部62が形成されている。この空間部62に、圧電素子からなる圧電アクチュエータ64が配置され、圧電アクチュエータ64は、圧力室50の上方位置にある振動板38の上面に取り付けられている。
In addition, a
圧電アクチュエータ64は、電気信号(駆動信号)が加えられて、圧力室50内の容積を減少させるように変形して、圧力室50へ圧力を付与する。これより、圧力室50から第1連通路48へインクが送られる。
The
また、供給路プレート40には、円形貫通孔からなる第1電気接続孔66がそれぞれ形成されている。この第1電気接続孔66は、円形状に形成された圧電アクチュエータ64の端部64Aの上面に載置される。
The
第2連通路プレート42には、供給路プレート40の各供給路52と対応する上方位置に、供給路52の径よりも大径の円形貫通孔からなる第2連通路54がそれぞれ形成されている。すなわち、第2連通路54は、供給路52よりも通路面積が広くされている。第2連通路54は、供給路52と連通し、供給路52へインクを流通可能となっている。
In the second
第2連通路54の内壁面は、濾過フィルタプレート44から供給路プレート40へ向けて、傾斜しており、第2連通路54は、濾過フィルタプレート44(上方)から供給路プレート40(下方)に向けて徐々に縮径されるテーパー形状に形成されている。第2連通路54の壁面は、ガラス、金属、Siなどにより形成されている。なお、この第2連通路54が、請求項1に記載の、圧力室の上流側に設けられた通路に相当する。
The inner wall surface of the
また、第2連通路プレート42には、供給路プレート40の各第1電気接続孔66に対応する上方位置に、第1電気接続孔66の径よりも大径の円形貫通孔からなる第2電気接続孔68がそれぞれ形成されている。第2電気接続孔68は、第2連通路54と、同一形状とされている。
The second
第2連通路プレート42の上面には、配線パターン70が形成されている(図2参照)。この配線パターン70の一端部は、第1電気接続孔66及び第2電気接続孔68に内壁面にも延設され、圧電アクチュエータ64の円形状の端部64Aと電気的に接続されている。
A
配線パターン70の他端部は、駆動IC(図示省略)に電気的に接続されている。駆動ICは、外部から制御信号が入力され、その制御信号に基づいて駆動波形を決定し、圧電アクチュエータ64に電気信号(駆動信号)を送信して、各圧電アクチュエータ64をそれぞれ所定のタイミングで駆動させる。
The other end of the
濾過フィルタプレート44には、第2連通路プレート42の第2連通路54と対応する上方位置に、インクを濾過する濾過フィルタ56がそれぞれ設けられており、濾過フィルタ56は、供給路52の上方(詳細には、鉛直上方)の位置に設けられている。
The
濾過フィルタ56には、複数のフィルタ孔56Aが形成され、インクがフィルタ孔56Aを通過することにより、インク中の不純物が取り除かれ、不純物が取り除かれたインクは、各部を通過してノズル46から吐出される。なお、濾過フィルタ56は、第2連通路54の上方位置に設けられているが、第2連通路54の流路内に設ける構成であってもよい。
A plurality of filter holes 56A are formed in the
濾過フィルタプレート44の上方には、インクプール(図示省略)から各第2連通路54へインクを供給する単一の共通供給路(図示省略)が設けられている。なお、共通供給路がなく、直接、インクプールと各第2連通路54と連通する構成であってもよい。
A single common supply path (not shown) for supplying ink from an ink pool (not shown) to each
以上のように、各プレート32、34、36、38、40、42、44が積層されて、第1連通路48、圧力室50、供給路52、第2連通路54がそれぞれ連通することによって、ノズル46と連通すると共にインクタンクからノズル46へインクを送る流路が形成される。なお、この流路を形成する第1連通路48、圧力室50、供給路52、第2連通路54は、断面が円形状以外の形状で形成されていてもよい。
As described above, the
ここで、供給路52からノズル46までの間で形成される第1振動系の共振周波数fc及び、供給路52から濾過フィルタ56までの間で形成される第2振動系の共振周波数foは、以下の式で求められ、本実施形態では、(n−0.3)×fc≦fo≦(n+0.3)×fc(nは、正の整数)とされている。
fc=2π(m2×m3/(m2+m3)×c1)^(1/2)・・・(1)
fo=2π(m2×m0/(m2+m0)×c0)^(1/2)・・・(2)
m2:供給路のイナータンス、m3:ノズルのイナータンス、m0:濾過フィルタのイナータンス、c1:圧力室の音響容量、c0:第2連通路の音響容量である。
Here, the resonance frequency fc of the first vibration system formed between the
fc = 2π (m2 × m3 / (m2 + m3) × c1) ^ (1/2) (1)
fo = 2π (m2 × m0 / (m2 + m0) × c0) ^ (1/2) (2)
m2: supply path inertance, m3: nozzle inertance, m0: filtration filter inertance, c1: pressure chamber acoustic capacity, c0: second communication path acoustic capacity.
第2振動系の共振周波数foが第1振動系の共振周波数fcの整数倍に等しい場合における第1振動系により生じる圧力波の振動A及び第2振動系により生じる圧力波の振動Bは、図4に示す振動履歴となり、第2振動系による振動及び第1振動系による振動の節の部分が、一致するようになっている。 The vibration A of the pressure wave generated by the first vibration system and the vibration B of the pressure wave generated by the second vibration system when the resonance frequency fo of the second vibration system is equal to an integral multiple of the resonance frequency fc of the first vibration system are shown in FIG. The vibration history shown in FIG. 4 is such that the vibration of the second vibration system and the node of the vibration of the first vibration system coincide with each other.
第2振動系の共振周波数foが第1振動系の共振周波数fcの整数倍の近似値(±30%)と等しい場合における第1振動系により生じる圧力波の振動A及び第2振動系により生じる圧力波の振動Bは、図5に示す振動履歴となり、第2振動系による振動及び第1振動系による振動の節の部分が、ほぼ一致するようになっている。 Generated by the vibration A of the pressure wave generated by the first vibration system and the second vibration system when the resonance frequency fo of the second vibration system is equal to an approximate value (± 30%) of an integral multiple of the resonance frequency fc of the first vibration system. The vibration B of the pressure wave becomes the vibration history shown in FIG. 5, and the portion of the vibration of the second vibration system and the portion of the vibration of the first vibration system are substantially matched.
図3(A)、(B)に示すように、各プレートの厚さは、例えば、ノズルプレート32が0.025mmとされ、第1連通路プレート34が0.2mmとされ、圧力室プレート36が0.1mmとされ、供給路プレート40が0.04mmとされ、第2連通路プレート42が0.3mmとされ、濾過フィルタプレート44が0.02とされている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the thickness of each plate is, for example, 0.025 mm for the
また、ノズル46のノズル径は、例えば、0.025mmとされ、第1連通路48の直径は、例えば、0.09mmとされている。圧力室50の幅は、例えば、0.6mmとされ、圧力室50の奥行きは、例えば、0.18mmとされている。
The nozzle diameter of the
供給路52の直径は、例えば、0.03mmとされ、第2連通路54の最小径は、例えば、0.1mmとされ、第2連通路54の最大径は、例えば、0.22mmとされている。濾過フィルタ56の直径は、例えば、0.22mmとされ、濾過フィルタ56のフィルタ孔56Aの直径は、例えば、0.015mmとされている。
The diameter of the
この構成によれば、第2振動系の共振周波数foは、第1振動系の共振周波数fcの整数倍の近似値(fo/fc≒6.84)となる。 According to this configuration, the resonance frequency fo of the second vibration system is an approximate value (fo / fc≈6.84) that is an integral multiple of the resonance frequency fc of the first vibration system.
次に、上記の実施形態について作用を説明する。 Next, the operation of the above embodiment will be described.
本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド30による画像記録では、まず、インクプールに貯留されたインクが、濾過フィルタ56を通過し、濾過されて第2連通路54に送られる。
In image recording by the ink
第2連通路54に送られたインクは、供給路52を通して圧力室50に供給され、さらに、圧力室50から第1連通路48を通してノズル46まで充填される。
The ink sent to the
インクが充填された状態において、圧電アクチュエータ64へ電気信号(駆動信号)が加えられると、圧電アクチュエータ64が圧力室50内の容積を減少させるように変形して、圧力室50へ圧力を付与する。これにより、圧力室50内のインクが加圧され、第1連通路48を介してノズル46からインク滴として吐出される。
When an electric signal (driving signal) is applied to the
ここで、本実施形態では、例えば、第2振動系の共振周波数foが、第1振動系の共振周波数fcの整数倍に等しくされているので、第2振動系による振動及び第1振動系による振動の節の部分が一致し、インク滴が吐出された後に、第1振動系により生じる残響及び第2振動系により生じる残響を打ち消すタイミングを一致させることができる。 Here, in the present embodiment, for example, the resonance frequency fo of the second vibration system is equal to an integral multiple of the resonance frequency fc of the first vibration system, so that the vibration by the second vibration system and the first vibration system The timing of canceling the reverberation generated by the first vibration system and the reverberation generated by the second vibration system after the portions of the vibration nodes coincide and the ink droplets are ejected can be matched.
例えば、図4に示すように、第2振動系による振動及び第1振動系による振動が、共に正圧になっている状態において、逆位相となる負圧の駆動波形を圧電アクチュエータ64へ印加することで残響を抑制し、インク滴の吐出効率を高めることができる(駆動信号の印加タイミングは、図4の矢印参照)。
For example, as shown in FIG. 4, a negative-pressure drive waveform having an opposite phase is applied to the
このように、残響を打ち消すタイミングを一致させられるので、圧電アクチュエータ64に印加する駆動信号の駆動波形が複雑化しない。
In this way, the timing for canceling the reverberation can be matched, so that the drive waveform of the drive signal applied to the
第2振動系の共振周波数foが、第1振動系の共振周波数fcの整数倍と完全一致する場合に限られず、第2振動系の共振周波数foが、(n−0.3)倍〜(n+0.3)倍の範囲にあれば、上記の効果が得られる。 The resonance frequency fo of the second vibration system is not limited to an integer multiple of the resonance frequency fc of the first vibration system, and the resonance frequency fo of the second vibration system is (n−0.3) times to ( If it is in the range of (n + 0.3) times, the above effect can be obtained.
この範囲を超える場合には、第1振動系による残響及び第2振動系による残響を抑制させるためには、残響を打ち消すタイミングを大きくずらす必要があり、タイミングをずらそうとすると、圧電アクチュエータ64に印加する駆動信号の駆動波形が複雑化してしまう。 When exceeding this range, in order to suppress the reverberation due to the first vibration system and the reverberation due to the second vibration system, it is necessary to largely shift the timing for canceling the reverberation. The drive waveform of the drive signal to be applied becomes complicated.
なお、本実施形態に係るインクジェット記録装置は、所謂、Partial Width Array(PWA)タイプであったが、本発明に係る液滴吐出装置としては、有効な記録領域が記録用紙の幅(搬送方向と直交する方向の長さ)以上とされた長尺状とされ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(S)、及びブラック(K)の4色それぞれに対応した4つのインクジェット記録ヘッドによって、フルカラーの画像を記録する、所謂、Full Width Array(FWA)タイプでもよい。 The ink jet recording apparatus according to the present embodiment is a so-called “Partial Width Array (PWA)” type. However, as the liquid droplet ejection apparatus according to the present invention, an effective recording area has a width of the recording paper (conveying direction and 4 ink jet recording heads corresponding to four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (S), and black (K) respectively. A so-called full width array (FWA) type that records a full-color image may be used.
また、本実施形態では、液滴を吐出する液滴吐出装置として、インク滴を吐出して画像を記録するインクジェット記録装置について説明し、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドとして、インクを吐出して画像を記録するインクジェット記録ヘッドについて説明した。しかし、本発明に係る液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドとしては、記録用紙上へ画像を記録するものに限定されるものではなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。 In this embodiment, an ink jet recording apparatus that discharges ink droplets and records an image is described as a liquid droplet discharging apparatus that discharges liquid droplets, and ink is discharged as a liquid droplet discharging head that discharges liquid droplets. The ink jet recording head for recording an image has been described. However, the droplet discharge device and the droplet discharge head according to the present invention are not limited to those that record an image on a recording sheet, and the liquid to be discharged is not limited to ink.
例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成する装置、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成する装置など、工業的に用いられる液滴吐出装置及びその液滴吐出装置に用いられる液滴吐出ヘッド全般に対して、本発明を適用することができる。 For example, it is used industrially, such as a device that creates a color filter for display by discharging ink onto a polymer film or glass, or a device that forms bumps for component mounting by discharging solder in a welded state onto a substrate. The present invention can be applied to a droplet discharge device and a droplet discharge head in general used in the droplet discharge device.
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変形、変更、改良が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications, changes, and improvements can be made without departing from the gist of the present invention.
10 インクジェット記録装置(液滴吐出装置)
30 インクジェット記録ヘッド(液滴吐出ヘッド)
46 ノズル
48 連通路(通路)
52 供給路
56 濾過フィルタ
10 Inkjet recording device (droplet ejection device)
30 Inkjet recording head (droplet ejection head)
46
52
Claims (2)
前記圧力室の上流側にそれぞれ設けられた通路と前記圧力室とをそれぞれ連通させ、前記通路から送られる液体を前記圧力室へ供給する供給路と、
前記通路にそれぞれ設けられ、前記液体を濾過する濾過フィルタと、
を備えた液滴吐出ヘッドであって、
前記ノズルから前記供給路までの間で形成される第1振動系の共振周波数をfc、前記濾過フィルタから前記供給路の間で形成される第2振動系の共振周波数をfoとした場合、(n−0.3)×fc≦fo≦(n+0.3)×fc(nは、正の整数)であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 A nozzle that communicates with each of the plurality of pressure chambers and discharges liquid in the pressure chamber to which pressure is applied;
A supply path that connects the passage provided on the upstream side of the pressure chamber and the pressure chamber, respectively, and supplies the liquid sent from the passage to the pressure chamber;
A filtration filter provided in each of the passages for filtering the liquid;
A liquid droplet ejection head comprising:
When the resonance frequency of the first vibration system formed between the nozzle and the supply path is fc and the resonance frequency of the second vibration system formed between the filtration filter and the supply path is fo, n−0.3) × fc ≦ fo ≦ (n + 0.3) × fc (n is a positive integer).
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